170862. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés félvezető eszközök és integrált áramkörök jóságának vizsgálatára

11 170862 12 átmeneten átfolyó két, szinkronban változó áram folyását biztosító megszakító. A találmány szerinti berendezés ismertetett változatainál a 7 árambeállító egy egyenfeszültségű generátor (egyenfeszültség forrás), továbbá a 3 pn átmeneten átfolyó áram 8 középértékét rögzítő eszköz a fent leírtakhoz hasonló egyenáramú voltmérő. A 4 feszültségátalakító a berendezés leírt kiviteli alakjainál differenciáló egység, amely a 24 műveleti erősítővel van megvalósítva. A 24 műveleti erősítő visszacsatoló áramkörébe a 25 ellenállás, bemenetére pedig a 26 kondenzátor van kapcsolva. Az m eltérési tényező értékét feljegyző 5 regisztráló készülék az ismertetett kiviteli alakoknál ismert felépítésű oszcillográf. A találmány egy további, az eddigiekben ismertetettekhez hasonló kiviteli alakjánál a 3 pn átmeneten át szintén exponenciális impulzus alakú áramot bocsátunk át. Ez a kiviteli alak abban különbözik a többitől, hogy a 27 négypólus (7. ábra) reaktív elemeként a 28 induktivitást alkalmazzuk. A 28 induktivitással a 29 ellenállás van sorbakapcsolva. Jellemző az is, hogy a 2 kapcsolóelem sorba van kapcsolva a 14 ellenállással. A találmány szerinti berendezés egy további kiviteli alakjánál a pn átmeneteken exponenciális impulzus alakú áramot bocsátunk át. Ez a megoldás abban különbözik a többitől, hogy a 30 négypólus (8. ábra) nem lineáris elemet, mégpedig a 31 diódát tartalmazza, amelynek árama exponenciálisan függ a feszültségtől. Aktív elemként a 32 és 33 ellenállásokat alkalmazzuk. A 31 dióda all műveleti erősítő bemenetét a 7 árambeállítóval összekötő soros áramkört képez a 32 ellenállással, amellyel párhuzamosan a megszakítóként kialakított 2 kapcsolóelem van kapcsolva. A berendezés ezen kiviteli alakjánál a 7 árambeállító fűrészfeszültségű generátor, amely a 34 műveleti erősítővel megvalósított integrátorral van kialakítva. A 34 műveleti erősítő visszacsatoló áramkörébe a 35 kondenzátor, bemenetére pedig a meanderimpulzus generátorként kialakított 36 négyszögimpulzus generátor csatlakozik. A 3 pn átmeneten átfolyó áram középértékét rögzítő 8 eszköz a feszültség középértékét mérő és híd áramkört tartalmazó voltmérő. A találmány szerinti berendezés ezen kiviteli alakjának az az előnye, hogy a félvezető eszközök pn átmenetei áram-feszültség karakterisztikájának ellenőrzését a szabványosított félvezető eszközök pn átmeneteinek áram-feszültség karakterisztikájával összehasonlítva végzik. A találmány szerinti berendezés egy másik kiviteli alakja lehetővé teszi a félvezető eszközök jóságának az m eltérési tényező alapján történő vizsgálatát egy nemlineáris elemmel meghatározott ideális áram-feszültség karakterisztikához viszonyítva. Ez a megoldás abban különbözik a többi kiviteli alaktól, hogy a 9 feszültségátalakító (9. ábra) a 24 műveleti erősítővel felépített differenciáló egységen kívül a 37 összegező erősítőt tartalmazza. A 37 összegező erősítő a 38 műveleti erősítővel van megvalósítva, amelynek visszacsatoló áramkörébe ä 39 ellenállás van kapcsolva. A 37 összegező erősítő kimenete a differenciáló egység bemenetére, első bemenete pedig a 40 ellenálláson át a 3 pn átmenetre van kapcsolva. A 37 összegező erősítő második bemenete a 41 ellenálláson át a 7 árambeállítóra csatlakozik és ezáltal a járulékos 10 elektromos csatolás jön létre a 9 feszültségátalakító és a 7 árambeállító között. Ez a berendezés a 8. ábrán látható kiviteli alakkal 5 szemben lehetővé teszi az 5 regisztráló készülék bemenetén egy olyan jel előállítását, amely a szabványosított pn átmenet — a 31 dióda— m eltérési tényezője és a vizsgálandó 3 pn átmenet m eltérési tényezője különbségének viszonyával arányos. 10 A találmány szerinti berendezés egy további kiviteli alakja a korábbiakhoz hasonlóan ugyanazt a feladatot oldja meg. Ez a kiviteli alak abban különbözik a többitől, hogy az 1 fő és 6 járulékos generátorok a kiegyenlített be-15 menettel rendelkező 42 műveleti erősítővel (10. ábra), amelynek visszacsatoló áramkörébe a vizsgálandó félvezető eszköz 3 pn átmenete van kapcsolva, és a 42 műveleti erősítő invertáló bemenetére kapcsolt 31 diódával megvalósított 43 négypólussal van felépítve. A leírt 20 kiviteli alaknál egy átkapcsolóval megvalósított kapcsolóelem segítségével a 42 műveleti erősítő nem invertáló bemenetét periodikusan vagy a 7 árambeállítóra kapcsoljuk, vagy földeljük. Ezalatt az invertáló bemenet az ideális áram-feszültség karakterisztikával rendel-25 kező 31 diódán át földelve van. A 9 feszültség-átalakító ennél a kiviteli alaknál a 24 műveleti erősítővel felépített differenciáló egységen kívül a 44 differenciál erősítőt is tartalmazza, amelyben a kiegyenlített bemenetekkel rendelkező 45 műveleti 30 erősítő visszacsatoló áramkörébe a 46 ellenállás van kapcsolva. A 45 műveleti erősítő invertáló bemenete a 47 ellenállás segítségével a vizsgálandó félvezető eszköz 3 pn átmenetével, a nem invertálható bemenet pedig a 48 ellenálláson, valamint a 2 kapcsolóelemen át a 7 35 árambeállítóval van összekötve, és ezáltal jön létre a 10 elektromos csatolás. A találmány szerinti berendezésnek a 9. és 10. ábrán feltüntetett kiviteli alakjai differenciáló egység nélkül is megvalósíthatók. Ebben az esetben a 37 összegező erő-40 sítő, illetve a 44 differenciálerősítő kimenetei közvetlenül össze vannak kötve az 5 regisztráló készülék bemenetével. Ebben az esetben a 7 árambeállító egy egyenfeszültségforrás. Ha a jóság vizsgálatához elegendő a pn átmenet 45 áram-feszültség karakterisztikáján korlátozott számú pont ismerete, melyekben az m eltérési tényező értékét vizsgáljuk, járulékos áramgenerátorral ellátott kiviteli alakot javasolunk, ahol az áramgenerátorok száma egynél több, de egyidejűleg korlátozott. Ez a változat a 50 3. ábrán látható kiviteli alakhoz hasonló. Közöttük az a különbség, hogy a 2 kapcsolóelem (11. ábra) az 50 négypólusban n állású választókapcsolóval van megvalósítva. Ennél a kiviteli alaknál a 11 műveleti erősítő az 55 50 négypólus 51 ellenállásával együtt az 1 főáramgenerátort képezi, az 50 négypólus 52 ellenállással együtt pedig a járulékos 6 áramgenerátort. Ekkor a további n—2 járulékos áramgenerátort a 11 műveleti erősítő és a rajzon szaggatott vonallal jelölt n—2 ellenállás ké-60 pezi. Ezeknek az ellenállásoknak az értékét úgy választjuk meg, hogy az áramgenerátorok áramértékei biztosítják az ideális áram-feszültség karakterisztikával rendelkező pn átmeneten az állandó feszültségnövekményeket az egymással határos ellenállás értékekkel 65 rendelkező két ellenállás kommutálásával. 6